NL9302276A

NL9302276A - Coaguleermiddelen voor lakken of wassen in natte-afscheiders.

Info

Publication number: NL9302276A
Application number: NL9302276A
Authority: NL
Original assignee: Kluthe Gmbh Chem Werke
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1994-09-16
Also published as: ATA256193A; FR2701714A1; FR2701714B1; BE1008909A3; DE4305104C1; AT404829B

Description

Coaguleermiddelen voor lakken of wassen in natte-afscheiders

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op coaguleermiddelen op basis van recente natuurlijke harsen voor het onthechten en coaguleren van bekledingsmaterialen zoals lakken en/of wassen in natte afscheiders van spuitlakinstallaties.

Bij het bekleden van metaal-, hout- of kunststofdelen volgens de spuitgiet-werkwijze lukt het niet om de bekledingsmaterialen volkomen op de te bekleden oppervlakken aan te brengen. Een deel van het bekledings-materiaal wordt als zogenaamde "overspray" langs het voorwerp gespoten en met behulp van natte afscheiders uit de lucht van de spuitcabines verwijderd. Om hechten in de water bevattende delen van de installaties te voorkomen en een verwijdering van het verkregen bekledingsmateriaal uit het omloopwater te waarborgen, worden coaguleermiddelen aan het water toegevoegd, die een onthechten van het ingevoerde materiaal tot stand brengen en dit door middel van agglomereren omzetten in een coagulaat dat kan worden verwijderd. Als coaguleermiddelen stonden tot nu toe een reeks neutrale, alkalische en ook zure produkten ter beschikking. Deze vertonen meerdere nadelen bij het coaguleren en bij een eventueel erop volgende opwerking van het verkregen coagulaat voor het terugwinnen van waarde-volle stoffen, zoals bindmiddelen en pigmenten, die daarin aanwezig zijn.

Uit DE-C-l.269.59^ is bekend om aan het omloopwater alkalische stoffen tot een pH van ongeveer 9"10>5 toe te voegen, waardoor de bindmiddelen voor lak worden verzeept en daardoor minder kleverig worden. Het toevoegen van een anorganische olie zorgt voor een extra omhulling van de deeltjes. Bij deze werkwijze is het een nadeel dat alkalische produkten vanwege de arbeidsveiligheid bezwaarlijk zijn en de verzepingsreakties een terugwinnen van de bindmiddelen uit het coagulaat in veel gevallen onmogelijk maken.

Uit DE-C3-2.758.873 is bekend om aan lakken die weinig oplosmiddelen bevatten, die volgens de voorgaande werkwijze niet naar tevredenheid kunnen worden verwijderd, in plaats van de anorganische olie een montaan-of paraffinewas toe te voegen, die de lak-deeltjes eveneens omhult. De nadelen van alkalische omloop-oplossingen worden daardoor niet opgeheven.

In DE-Cl-3.42i.289 wordt daarom voorgesteld om aminoalcoholen of morfoline in plaats van alkali, samen met wassen, te gebruiken. Bij deze middelen is het een nadeel dat de wassen en de bindmiddelen voor de lak slecht kunnen worden gescheiden, wat, bij een opnieuw gebruiken van teruggewonnen waardevolle stoffen uit was bevattend coagulaat, bij de bereiding van bekledingsmaterialen tot een verminderde hechting en dus tot bekledingen met gebreken leidt, zodat het mengsel dat ontstaat moet worden verwijderd en niet opnieuw kan worden gebruikt. Op grond van emul-geermiddelen die aanwezig zijn, kunnen coagulatie-bestanddelen in het omloopwater gedeeltelijk emulgeren en daardoor wordt het verwijderen daarvan verhinderd. De daardoor toenemende concentratie van deze coagu-laat-bestanddelen maakt een voortijdig verversen van het omloopwater noodzakelijk.

Uit DE-C2-3.421.270 zijn verder één-component-coaguleermiddelen op basis van wassen bekend, die marmerkalkhydraat, verdikkingsmiddelen, kleine alifatische alcoholen en naftaleenzuur-condensatieprodukten als toevoegsels bevatten. Ook deze middelen reageren sterk alkalisch.

Coaguleermiddelen op basis van meestal zuur reagerende metaalzouten kunnen door concentreren van de zouten in het omloopwater tot een sterke corrosie van de installatie leiden en door de verlaagde pH van het water wordt de bacterie-groei en de daarmee verbonden geurbelasting bevorderd.

Het gebruik van adsorptief werkende klei-mineralen als coaguleermiddelen leidt tot een vermeerdering van het verkregen coagulaat en tot een hoog watergehalte op grond van het uitgesproken vermogen tot opzwellen van de klei-mineralen. Bovendien is de voor het coaguleren noodzakelijke snelle en gelijkmatige verdeling van deze produkten in het omloopwater vaak onvoldoende, omdat deze in de vorm van poeders of hoogviskeuze pasta's worden gebruikt.

Het was daarom het doel van de onderhavige uitvinding om coaguleermiddelen voor lakken en andere bekledingsmaterialen ter beschikking te stellen, die een duurzame onthechting en agglomeratie waarborgen en een mogelijk terugwinnen en opnieuw gebruiken van waardevolle stoffen uit het coagulaat niet beïnvloeden. De nieuwe produkten moeten geschikt zijn voor het coaguleren van zowel oplosmiddel bevattende alsook waterige bekledingsmaterialen en een zo dun mogelijke vloeibare consistentie bezitten, om een eenvoudige dosering en een snelle en gelijkmatige verdeling in het omloopwater te bereiken. Door speciale toevoegsels in de formulering moet het drijfvermogen van het coagulaat dat ontstaat, dus sedimentatie resp. flotatie, kunnen worden beïnvloed.

Deze doelstellingen worden aan de hand van de kenmerken van de hoofdconclusie bereikt en door de kenmerken van de onderconclusies ondersteund.

De onderhavige uitvinding heeft daarom betrekking op formuleringen, die a) 1 tot 50 gew.% schellak, balsemhars of andere recente natuurlijke harsen, b) tot 10 gev.% van een amine, alkanolamine of alkalimetaalhydroxide voor het Instellen van een pH van 6-9.

c) de rest tot 100 gev.% water bevatten.

Recente natuurlijke harsen zijn vers gewonnen afscheidingen van plantaardige of - in het geval van schellak - dierlijke herkomst. Ze munten uit, in tegenstelling tot de fossiele, natuurlijke harsen die uit geologische afzettingen worden gewonnen, door een goede oplosbaarheid in organische oplosmiddelen en ze werden tot het verregaand verdringen daarvan door synthetische materialen in grote omvang voor de bereiding van drukinkten, lakken en andere bekledingsmaterialen gebruikt.

Het gebruik volgens de uitvinding daarvan in coaguleermiddelen leidt op grond van de hoge affiniteit ervan met allerlei bindmiddelen tot een uitstekende onthechtende werking. De eigenschappen daarvan die op die van bindmiddelen lijken, maken bovendien een terugvoeren van het coagulaat mogelijk, zonder dat de kwaliteit van de teruggewonnen lak-bindmiddelen daarbij wordt beïnvloed.

Chemisch gezien bestaan recente natuurlijke harsen uit een mengsel van zeer verschillende stoffen, zoals harszuren, harsalcoholen, esters van harszuren en -alcoholen, fenolen en onverzadigde, voor een deel zuurstof bevattende verbindingen. Hoofdcomponenten van de schellak zijn het aleuritinezuur en het shellolzuur, balsemhars bevat vooral abietinezuur en de isomeren daarvan. Gehaltes aan was, die het gebruik volgens de uitvinding eventueel storen, worden door oplossen in koude alcohol, waarin de was onoplosbaar is, of door oplossen in tolueen en laten neerslaan met alcohol afgescheiden. De hars wordt door afdampen van het oplosmiddel in zuivere vorm gewonnen.

De volgens de uitvinding gebruikte harsen kunnen door neutralisatie met alkali (natrium- of kaliumhydroxide) of aminen en alkanolaminen in de oplosbare zouten worden omgezet, die in een oplossing in water een pH van ongeveer 6-9, bij voorkeur 6-8, hebben. Een eventuele rest was, die niet is opgelost, wordt bij deze stap af gefiltreerd. Deze oplossing kan daarom gemakkelijk aan het omloopwater van de natte afscheider worden toegevoegd, is niet agressief en wordt, in tegenstelling tot anorganische oliën, wassen of vaste vlokmiddelen, niet in rustige zones van de apparatuur afgezet.

De wijze van werking van de middelen volgens de uitvinding berust, overeenkomstig als bij de wassen, op onthechten van de lak door adsorptie aan de hars-vlokken. De lak-deeltjes worden daarbij voor een deel omhuld en de fijne vlokken agglomereren tot macro-vlokken die kunnen worden verwijderd.

De werking volgens de uitvinding wordt nog verbeterd, wanneer de formuleringen tensiden (oppervlakte-aktieve verbindingen) in een kleine hoeveelheid bevatten, waarbij anionogene, neutrale of zwitter-ionogene verbindingen in dezelfde mate kunnen worden gebruikt; kationogene tensiden, die onoplosbare zouten zouden kunnen vormen met de harszuren, zijn minder voordelig. De tensiden worden bijvoorbeeld in een hoeveelheid tot 5 gew.# aan het mengsel toegevoegd. Om een bovenmatige schuimvorming door de tensiden en de stoffen van de lak te vermijden, voegt men aan het mengsel bij voorkeur nog tot 5 gew.# van een ontschuimingsmiddel toe. Hiervoor worden bij voorkeur polyalkyleenglycolen gebruikt, hiervoor kunnen echter ook andere bekende verbindingen worden gebruikt.

Vaak wordt het gewenst om de coagulaten die ontstaan, onafhankelijk van het specifieke gewicht van de bestanddelen van de lak, aan de bodem of aan het oppervlak van het omloopwater te verzamelen en te verwijderen. Hiervoor kunnen tot 5 gew.# lichte, organische hulpmiddelen bij het vlokken of tot 20 gew.# laagvormige silicaten of kiezelzuur worden toegevoegd, die zich in de coagulaten nestelen, waardoor deze naar boven drijven of sedimenteren.

In de volgende voorbeelden wordt de uitvinding verder toegelicht. Deze standaard-formuleringen worden in een hoeveelheid van 0,1-5 gew.# aan het omloopwater van de natte afscheider toegevoegd en na het verbruik daarvan desbetreffend aangevuld. Betrokken op de hoeveelheid van de uitgewassen lak-overspray moeten de coaguleermiddelen in een hoeveelheid van 1-100, bij voorkeur 2-10 gew.#, aanwezig zijn.

Voorbeeld I

10 gew.# schellak (ammoniumzout) 0,3 gew.# polyalkyleenglycol Rest tot 100 gew.# water

Voorbeeld II

10 gew,# balsemhars 2 gew.# kaliumhydroxide 0,3 gew.# polyalkyleenglycol 0,5 gew.# vetzuurpolyglycolester

Rest tot 100 gew.# water

Voorbeeld III

5 gew.# schellak (ammoniumzout) 5 gew.# bentoniet 0,3 gev.% polyalkyleenglycol 1 gev.% vetzuurpolyglycolester Rest tot 100 gew.% water

Voorbeeld IV

5 gev.% balsemhars (dennehars) 1 gew.# kaliumhydroxide 1 gew,% bentoniet 0,5 gew-% kiezelzuur 0,1 gew.# polyalkyleenglycol Rest tot 100 gev.% water

Voor het bereiden van de mengsels wordt de hars bij 80 tot 100“C in de desbetreffende hoeveelheid water opgelost of gesuspendeerd. De overige bestanddelen worden vervolgens onder roeren bijgemengd.

Voor de coagulatie-tests werden de volgende bekledingsmaterialen gebruikt: (A) ééncomponent-oplosmiddel-deklak, inbrand-lak (B) ééncomponent-hydro-deklak, UV-drogend (C) ééncomponent-oplosmiddel-basislak, drogend aan de lucht (D) conserveer-was 6 g van de bekledingsmaterialen werd onder roeren in één liter water, gemengd met 3 g van het betreffende voorbeeld-mengsel, gedruppeld. In alle tests verkreeg men het coagulaat dat ontstond in de vorm van volledig onthechte, goed te verwijderen, naar boven drijvende resp. zinkende vlokken. De volgende tabel geeft informatie over het drijfgedrag (flotatie) resp. zinkgedrag (sedimentatie).

(A) (B) (C) (D)

Voorbeeld-mengsel I flot. flot. sed. flot.

Voorbeeld-mengsel II flot. sed. sed. sed.

Voorbeeld-mengsel III flot. sed. sed. sed.

Voorbeeld-mengsel IV flot. sed. sed. sed.

Claims

1. Coaguleermiddel voor lakken en/of wassen in natte afschelders, bevattende een oplossing of suspensie in water van schellak, balsemhars of andere recente natuurlijke harsen, met het kenmerk, dat de harsen als oplosbare zouten met aminen, alkanolaminen of alkalimetaalhydroxiden aanwezig zijn en de oplossing een pH van 6-9 heeft.

2. Coaguleermiddel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat als extra werkzame stoffen ontschuimingsmiddelen, biociden en oppervlakte-aktieve stoffen, alsmede organische of anorganische hulpmiddelen bij het vlokken aanwezig zijn.

3. Coaguleermiddel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat als organische hulpmiddelen bij het vlokken organische polyelectrolyten of laagvormige silicaten en/of kiezelzuur aanwezig zijn.

4. Werkwijze voor het coaguleren van bekledingsmaterialen zoals lakken en/of wassen in het omloopwater en/of het coagulatie-meer van lakkeerinstallaties, met het kenmerk, dat men een coaguleermiddel volgens conclusies 1 tot en met 3 toepast.

5· Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de concentratie van het coaguleermiddel in het traject van 0,01 tot 5 gew.$, bij voorkeur 0,1 tot 0,5 gew.$, betrokken op de totale hoeveelheid omloopwater, ligt.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5. met het kenmerk, dat men het coaguleermiddel in een hoeveelheid van 1 tot 100 gew.%, bij voorkeur 2 tot 10 gew.#, betrokken op de lak-overspray, gebruikt.